DE4402828C2 - Messfeldgruppe und Verfahren zur Qualitätsdatenerfassung unter Verwendung der Messfeldgruppe - Google Patents

Messfeldgruppe und Verfahren zur Qualitätsdatenerfassung unter Verwendung der Messfeldgruppe

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Description

Die Erfindung betrifft eine Messfeldgruppe zur Kontrolle der Farbgebung von Auflagen- Mehrfarbendruckerzeugnissen, die auf wenigstens einem Druckerzeugnis der Auflage mitgedruckt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Qualitätsdatenerfassung im Rollenoffset-Mehrfarbenauflagendruck unter Verwendung der Messfeldgruppe.
Aus der EP-0 408 507 A1 ist die Verwendung einer Messfeldgruppe mit einem ersten Kombinationsrasterfeld und drei Volltonfeldern bekannt. In dem ersten Kombinationsrasterfeld sind die drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb in ersten Rasterdichten übereinander gedruckt. In den drei Volltonfeldern ist je eine dieser drei Grundfarben in einer ersten Volltondichte gedruckt. Diese vier Farbfelder werden auf einem ersten Eichdruck gedruckt. Auf drei weiteren Eichdrucken sind jeweils ein Kombinationsrasterfeld und drei Volltonfelder gedruckt. Auf jedem der weiteren Eichdrucke ist die Schichtdicke einer der drei Grundfarben variiert. Die Schichtdicken der beiden jeweils anderen Grundfarben entsprechen der Schichtdicke dieser Farbe auf dem ersten Eichdruck. Die vier Eichdrucke zusammengenommen weisen somit vier Kombinationsmessfelder auf, wobei in den Kombinationsrasterfeldern der drei weiteren Eichdrucke jeweils lediglich die Schichtdicke von einer der Grundfarben variiert ist. Des Weiteren weisen alle vier Eichdrucke zusammengenommen nur Einzelfarbenvolltonfelder mit variierten Farbschichtdicken auf. Die Kombinationsrasterfelder der weiteren Eichdrucke sind in unterschiedlichen Rasterdicken gedruckt. Die Unterschiede in den Rasterdicken rühren von den variierten Farbschichtdicken her.
In Offsetpraxis-Dokumentation "Testformen und Druckkontrollstreifen" 1995, Fachschriften-Verlag, Fellbach, DE sind Farbkombinationsmessfelder und Einzelfarbenrasterfelder in großer Zahl und Variation dokumentiert, die als solche seit langem bekannt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein platzsparendes Messfeld zur Erfassung von Farbdaten eines Druckerzeugnisses zu schaffen, das geeignet ist, sowohl eine Information über das Verhalten von Einzelfarben wie auch über ihr Zusammenwirken mit möglichst geringem messtechnischem Aufwand während des Drucks einer Auflage gewinnen zu können. Des Weiteren soll ein Verfahren geschaffen werden, das es erlaubt, mit möglichst wenigen Messungen am zu kontrollierenden Druckerzeugnis Aussagen über das Verhalten der Einzelfarben wie auch über ihr Zusammenwirken treffen zu können.
Dies wird durch eine Messfeldgruppe gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 2 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Die Erfindung beruht auf folgenden Überlegungen:
  • - Die farbliche Erscheinung einer im mehrfarbigen Übereinanderdruck bedruckten Fläche ist bei gegebenem Papier und Farbmaterial durch das Zusammenwirken der Farbschichtdicke und des effektiven Flächendeckungsgrades aller übereinanderliegenden Druckfarben bestimmt.
  • - Durch farbmetrische Messung an einem Kombinationsmessfeld, d. h. an einem Messfeld, in welchem mehrere Farben in Raster- oder Volltönen übereinandergedruckt sind, wird die kombinierte Wirkung der beteiligten Druckfarben durch eine einzige optische Antastung erfasst.
  • - Der Beitrag der einzelnen Farbe kann am besten durch ihre Schichtdicke und die Rasterpunktgröße charakterisiert werden. Das densitometrische Äquivalent dazu sind die Volltondichte und der effektive Flächendeckungsgrad im Druck. Diese zwei Kenngrößen werden in herkömmlichen Prüfverfahren pro beteiligte Druckfarbe durch Dichtemessung je an einem einfarbigen Kontrollfeld im Voll- und Rasterton gemessen. Die Berechnung des Flächendeckungsgrades aus Voll- und Rastertondichte geschieht üblicherweise nach der allgemeinbekannten Formel von Murray-Davies.
  • - Basiert die Qualitätsdatenerfassung im Offset-Auflagendruck ausschließlich auf densitometrischen Messungen, so müssen pro Druckfarbe also mindestens zwei einfarbige Messfelder mitgedruckt werden. Diese Messfelder sind einzeln einer Dichtemessung zu unterziehen. Will man zusätzlich auch noch über das Zusammenwirken der Farbschichten Auskunft bekommen, so sind zur Bestimmung der Farbannahme zusätzliche densitometrische Messungen an weiteren zwei- und dreifarbigen Kombinationsmessfeldern notwendig. Im dreifarbigen Übereinanderdruck ergibt dies beispielsweise mindestens zehn optische Antastungen.
  • - Eine Verkleinerung des Aufwandes ergibt sich, wenn anstelle der Volltondichte und des Flächendeckungsgrades einer Farbe ihre Rastertondichte betrachtet wird. Die Rastertondichte gibt die kombinierte Wirkung der beiden anderen Einflussgrößen wieder. Allerdings ist dann eine differenzierte Betrachtung nach den Ursachen von Variationen schwieriger.
Das folgende Vorgehen wird vorgeschlagen:
  • - Der systematische Zusammenhang zwischen den Variationen von farbmetrischen Kennwerten an Kombinationsmessfeldern und Variationen von Volltondichte und Flächendeckungsgrad der Einzelfarben wird an Eichdrucken für gegebenes Papier, Farbmaterial, eine bestimmte Druckmaschine und einen Arbeitspunkt empirisch bestimmt. Der Arbeitspunkt charakterisiert sich zweckmäßigerweise durch die nominellen Flächendeckungsgrade der Einzelfarben im Kombinationsmessfeld, d. h. die Flächendeckungsgrade, welche das Kombinationsmessfeld auf den Filmvorlagen oder den Druckplatten aufweist.
  • - Das Ergebnis der Auswertung der Eichdrucke bildet somit pro Arbeitspunkt eine Transformationsfunktion, welche Variationen der Volltondichte in den Einzelfarbenvolltonfeldern und Variationen der effektiven Flächendeckungsgrade in den Einzelfarbenrasterfeldern in Variationen des Farbortsvektors des Kombinationsmessfeldes umrechnet.
  • - Ein Nebenergebnis der Auswertung der Eichdrucke ist eine Zerlegung der Variationen des Farbortsvektors nach den sie erzeugenden Ursachen, d. h. nach den Variationen der Volltondichte in den Einzelfarbenvolltonfeldern und den Variationen der effektiven Flächendeckungsgrade in den Einzelfarbenrasterfeldern. Aus dieser Zerlegung kann weiter das statistische Verhältnis der ursachenbezogenen Beiträge der Variationen des Farbortsvektors abgeleitet werden.
  • - Auf dem hinsichtlich seiner farblichen Erscheinung zu kontrollierenden und zu optimierenden Druckerzeugnis wird sodann lediglich das Kombinationsmessfeld mitgedruckt und farbmetrisch ausgemessen. Aus diesem gemessenen Ist-Farbort wird durch Subtraktion eines vorgegebenen Soll-Farbortes die Farborts-Abweichung oder Farborts-Variation berechnet.
  • - Die Farborts-Variation am Druckerzeugnis wird nun einerseits durch eine Verstellung der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine und andererseits durch eine Veränderung der Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge kompensiert. Die Verstellung der Farbführungsstellglieder eignet sich dabei vorzugsweise zur Kompensation der zufälligen Anteile der Farborts-Variation, während sich die Veränderung der Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge ausschließlich zur Kompensation der systematischen, d. h. über mehrere Druckaufträge unveränderlichen Anteile der Farborts-Variation anbietet.
Der oder die Eichdrucke können gesondert oder auch in dem Druckerzeugnis mitgedruckt werden. Die Messfelder bilden eine Messfeldgruppe, die bevorzugterweise in Form eines Messfeldblocks angeordnet ist.
Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 1 erläutert:
Ein Eichdruck 20 enthält einen aus 13 Messfeldern bestehenden Messfeldblock:
  • - In einem ersten dreifarbigen Kombinationsmessfeld 1 sind die Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) übereinandergedruckt. In drei weiteren Kombinationsmessfeldern 2, 3 und 4 sind ebenfalls die Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb übereinander gedruckt, und zwar mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc2 = Fc1 + ΔFc2, Fm1, Fg1), (Fc1, Fm3 = Fm1 + ΔFm3, Fg1) und (Fc1, Fm1, Fg4 = Fg1 + ΔFg4). Bezogen auf Kombinationsmessfeld 1 ist also in jedem der Kombinationsmessfelder 2, 3 und 4 der nominelle Flächendeckungsgrad genau einer Grundfarbe variiert, d. h. in Kombinationsmessfeld 2 derjenige von Cyan um ΔFc2, in Kombinationsmessfeld 3 derjenige von Magenta um ΔFm3 und in Kombinationsmessfeld 4 derjenige von Gelb um ΔFg4. ΔFc2, ΔFm3 und ΔFg4 dürfen dabei sowohl positives wie negatives Vorzeichen aufweisen.
  • - Drei weitere Einzelfarbenfelder 5, 6 und 7 enthalten die Volltöne von Cyan, Magenta und Gelb.
  • - Sechs Einzelfarbenfelder sind mit Rastertönen bedruckt, und zwar Feld 8 und 11 in Cyan mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fc1 und Fc2, Feld 9 und 12 in Magenta mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fm1 und Fm3 sowie Feld 10 und 13 in Gelb mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fg1 und Fg4.
Das in der Auflage zu kontrollierende und zu optimierende Druckerzeugnis 30 enthält von den beschriebenen Messfeldern mindestens das Kombinationsmessfeld 1, in welchem die Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) übereinandergedruckt sind. Als Kombinationsmessfeld kann im Prinzip auch eine Bildstelle mit identischem Bildaufbau dienen.
Der Eichdruck 20 wird insbesondere in Bezug auf das Farbmaterial, die Farbschichtdicke und die Tonwertzunahme, d. h. die Vergrösserung des Flächendeckungsgrades von der Filmvorlage oder der Druckplatte zum Druck, unter standardisierten Bedingungen gedruckt. Diese Bedingungen wurden für den Auflagendruck beispielsweise durch die UGRA in der Schweiz oder die FOGRA in Deutschland festgelegt. Hierbei spielt es für die prinzipielle Funktionsweise keine Rolle, ob das erfindungsgemässe Verfahren im Zeitungs- oder aber im Akzidenzrollenoffset angewendet wird. Wesentlich ist einzig die Forderung, dass der Eichdruck 20 nach demselben Standard wie die Auflager, d. h. das zu kontrollierende und zu optimierende Druckerzeugnis, hergestellt wird.
Weitere Eichdrucke 21, 22 und 23 enthalten ebenfalls einen Messfeldblock. In Bezug auf die Anordnung der Messfelder und deren Bildaufbau sind die Messfeldblöcke der Eichdrucke 20 bis 23 identisch. Die Eichdrucke 21, 22 und 23 werden insofern abweichend vom geltenden Druckstandard hergestellt, als pro Eichdruck verglichen mit dem Eichdruck 20 jeweils die Farbschichtdicke von genau einer der Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb variiert wird. Auf dem Eichdruck 21 weicht die Farbschichtdicke von Cyan ab, auf dem Eichdruck 22 diejenige von Magenta und auf dem Eichdruck 23 diejenige von Gelb. Prinzipiell dürfen die Abweichungen in positive oder negative Richtung gehen.
Beim Herstellen der Eichdrucke 20 bis 23 ist eine weitere Bedingung einzuhalten. Nebst den Messfeldblöcken müssen die Eichdrucke nämlich noch weitere mit allen Grundfarben bedruckte Flächen aufweisen, damit am Ort des Messfeldblocks in Papierlaufrichtung eine genügende Farbabnahme garantiert ist. Die Gestaltung dieser Flächen ist frei. Analoge Überlegungen gelten in Bezug auf die Farbabnahme für das Druckerzeugnis 30.
Mit Hilfe der Eichdrucke 20 bis 23 können nun die zwei wichtigsten Einflüsse auf die farbliche Erscheinung des Kombinationsmessfeldes 1 quantitativ bestimmt werden. Es sind dies
  • - die mit Änderungen der Farbschichtdicken verbundenen Variationen der Volltondichte von Cyan, Magenta und Gelb sowie
  • - die von Änderungen der Farbschichtdicken unabhängigen Variationen der effektiven Flächendeckungsgrade von Cyan, Magenta und Gelb im Druck.
Der Einfluss der Farbschichtdicken äussert sich hierbei in den Unterschieden von farbmetrischen und densitometrischen Messwerten zwischen den verschiedenen Eichdrucken. Der Einfluss der von Änderungen der Farbschichtdicken unabhängigen Variationen der Flächendeckungsgrade macht sich hingegen in den Unterschieden der Messwerte zwischen den verschiedenen Messfeldern auf ein und demselben Eichdruck bemerkbar.
Bei der Bestimmung der Abhängigkeit der farblichen Erscheinung des Kombinationsmessfeldes 1 von den Volltondichten und den Flächendeckungsgraden der Grundfarben geht es darum, zwei Transformationsfunktionen zu bestimmen, und zwar:
  • - eine erste Transformationsfunktion A, welche eine durch Änderung der Farbschichtdicken bedingte Variation der Volltondichten in die dadurch resultierende Variation des Farbortes des Kombinationsmessfeldes umrechnet sowie
  • - eine zweite Transformationsfunktion B, welche eine von Änderungen der Farbschichtdicken unabhängige Variation der effektiven Flächendeckungsgrade in die dadurch resultierende Variation des Farbortes des Kombinationsmessfeldes abbildet.
Im allgemeinen Fall sind die Transformationsfunktionen A und B nichtlinear. Da wir es in der Druckpraxis meist mit relativ kleinen Variationen um einen standardisierten Betriebspunkt zu tun haben, ist es zulässig, die Zusammenhänge zu linearisieren. Im Interesse der Übersichtlichkeit wird im folgenden das erfindungsgemässe Verfahren anhand eines linearisierten Modells erklärt. Dies tut der verallgemeinernden Formulierung in den Ansprüchen auf lineare und nichtlineare Systeme keinen Abbruch.
Zum Bestimmen der Transformationsfunktionen A und B bietet sich folgendes Vorgehen an:
  • - Es wird ein farbmetrisches Koordinatensystem, vorzugsweise XYZ, für die farbmetrischen Messungen festgelegt. Prinzipiell sind auch CIELAB oder CIELUV möglich. Wichtig ist, dass für die Angabe aller farbmetrischen Messwerte immer dasselbe System benutzt wird. Der Einfachheit halber basieren die weiteren Ausführungen beispielhaft auf Normfarbwerten XYZ.
  • - An den Kombinationsmessfeldern 1 bis 4 von Eichdruck 20 werden die Normfarbwerte XYZ gemessen. Es resultieren vier Farbortsvektoren
    und zwar R₁ für Messfeld 1, R₂ für Messfeld 2, R₃ für Messfeld 3 und R₄ für Messfeld 4.
  • - An den Einzelfarbenfeldern 5 bis 13 von Eichdruck 20 werden Farbdichten gemessen und mithilfe der allgemein bekannten Gleichung von Murray-Davies die effektiven Flächendeckungsgrade in den Messfeldern 8 bis 13 berechnet. Es resultieren dabei drei Volltondichtewerte, und zwar DVc1 für Messfeld 5, DVm1 für Messfeld 6 und DVg1 für Messfeld 7. Weiter ergeben sich sechs Werte für den effektiven Flächendeckungsgrad im Druck, und zwar Fec1 für Messfeld 8, Fec2 für Messfeld 11, Fem1 für Messfeld 9, Fem4 für Messefeld 12, Feg1 für Messfeld 10 und Feg4 für Messfeld 13.
  • - Am Kombinationsmessfeld 1 der Eichdrucke 22 bis 23 werden die Normfarbwerte XYZ gemessen. Es resultieren drei Farbortsvektoren
    und zwar R₂₁ für Eichdruck 21, R₂₂ für Eichdruck 22 und R₂₃ für Eichdruck 23.
  • - Am Einzelfarbenfeld 5 des Eichdrucks 21 wird die Volltondichte für Cyan gemessen. Es resultiert der Wert DVc2.
  • - Am Einzelfarbenfeld 6 des Eichdrucks 22 wird die Volltondichte für Magenta gemessen. Es resultiert der Wert DVm3.
  • - Am Einzelfarbenfeld 7 des Eichdrucks 23 wird die Volltondichte für Gelb gemessen. Es resultiert der Wert DVg4.
  • - Mit den Definitionen
    = [R₂₁ - R₁ R₂₂ - R₁ R₂₃ - R₁],
    lassen sich die linearisierten Zusammenhänge zwischen den gemessenen Grössen durch die folgenden zwei Gleichungen darstellen:
    =
    =
  • - Hier stehen die beiden 3 × 3-Matrizen und für die gesuchten Transformationsfunktionen A und B. Um zu den Transformationsfunktionen zu gelangen, müssen wir also die beiden letzten Gleichungen nur noch nach und auflösen:
    =
    =
Durch Auswerten der Eichdrucke 20 bis 23 haben wir nun den quantitativen Zusammenhang zwischen Variationen der Volltondichte der Grundfarben, welche durch Änderungen der Farbschichtdicken bedingt sind und Variationen des Flächendeckungsgrades der Grundfarben, welche von Änderungen der Farbschichtdicken unabhängig sind auf der einen Seite und Variationen des Farbortsvektors im Kombinationsmessfeld 1 bestimmt.
Nach dem soeben beschriebenen Verfahren wird die Matrix aufgrund der Matrizen und berechnet. und sind dabei durch Messwerte definiert, welche allein vom Eichdruck 20 stammen. Das bedeutet, dass die Matrix vollständig aufgrund eines einzigen Eichdrucks bestimmt werden kann. In einer Erweiterung des Verfahrens wäre es möglich, für mehrere Eichdrucke je eine eigene Matrix zu bestimmen und anschliessend über alle den Mittelwert zu bilden. Durch diese Massnahme könnte der Einfluss von zufälligen Messfehlern reduziert werden.
Die an den Eichdrucken gewonnenen Transformationsfunktionen können nun nutzbringend angewendet werden, wenn die Qualität von Auflagendrucken überwacht und optimiert werden soll. Voraussetzung dazu ist, dass im Druckerzeugnis das Kombinationsmessfeld 1 mit denselben nominellen Flächendeckungsgraden für Cyan, Magenta und Gelb mitgedruckt wird.
An stichprobenweise gezogenen Exemplaren des Druckerzeugnisses 30 wird durch Messung mit einem Farbmessgerät der Farbortsvektor R₁₁ im Kombinationsmessfeld 1 gemessen. Durch Bezug auf einen vorgegebenen Soll-Farbortsvektor R₀ errechnet sich anschliessend die Farbortsabweichung ΔR₁₁ = R₁₁ - R₀. Der Soll- Farbortsvektor kann sowohl ein von einer gegebenen Vorlage stammender Messwert sein als auch direkt von der digitalen Druckvorstufe herkommen.
Verfolgt man ΔR₁₁ nun über längere Zeit, d. h. über mehrere Produktionen und bildet den Mittelwert , so wird in den allermeisten Fällen von null verschieden sein. In herkömmlichen Verfahren zur Steuerung der Farbgebung im Offsetdruck würde nun in jeder Auflage durch Verstellen der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine kompensiert. Übernehmen wir nun den Grundgedanken des Color-Managements in den Offsetdruck, so kompensieren wir die systematische Farbortsabweichung nicht über die Einstellung der Druckmaschine sondern über die Herstellung der Farbauszüge in der Druckvorstufe, indem wir die Flächendeckungsgrade gezielt beeinflussen.
Dazu eignet sich das folgende Verfahren:
  • - Man bestimmt mithilfe der Transformationsfunktion B eine von Änderungen der Farbschichtdicke unabhängige Variation
    der effektiven Flächendeckungsgrade in Cyan, Magenta und Gelb:
    ΔFe₁₁ = .
  • - Mithilfe der für den Druckprozess gültigen Druckkennlinien lassen sich dann die Änderungen der nominellen Flächendeckungsgrade von Cyan, Magenta und Gelb im Farbauszug bestimmen, welche notwendig sind, um die systematische Farbortsabweichung zu kompensieren.
Wenn die systematische Farbortsabweichung kompensiert ist, bleiben immer noch zufällige Farbortsabweichungen = ΔR₁₁ - übrig. Diese müssen ebenfalls ausgeglichen werden. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es, an Druckmaschinen mit farbzonenorientiert arbeitenden Farbwerken folgendermassen vorzugehen:
  • - Man bestimmt mithilfe der Transformationsfunktion A eine durch Änderungen der Farbschichtdicke bedingte Variation
    der Volltondichten in Cyan, Magenta und Gelb:
    = .
  • - Durch Verstellung der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine werden die Farbschichtdicken so geregelt, dass gegen null geht. Für das Ausregeln von sind zwei Lösungen denkbar:
    • - Falls die Volltondichten von Cyan, Magenta und Gelb auf dem Druckerzeugnis 30 direkt gemessen werden können, so brauchen nur die Volltondichte-Sollwerte um -ΔDvc11, -ΔDvm11 bzw. -ΔDvg11 verändert zu werden. Eine manuelle oder automatische Regelung auf die neuen Volltondichte-Sollwerte bringt dann zum Verschwinden.
    • - Falls auf dem Druckerzeugnis 30 keine Volltondichten gemessen werden können, werden die Volltondichtevariationen ΔDvc11, ΔDvm11 bzw. ΔDvg11 mit den auf die Farbzone, welche das Kombinationsmessfeld 1 enthält, bezogenen Flächendeckungssummen von Cyan, Magenta bzw. Gelb gewichtet. Dies ergibt ein direktes Mass für die Veränderung der in der Farbzone geführten Farbmengen der Grundfarben, welche zur Kompensation der Volltondichtevariation führt. Die Veränderung der Farbmengen kann wiederum durch einen manuellen Eingriff oder durch automatische Steuerung erfolgen.
Mit der soeben beschriebenen Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wurde gezeigt, dass Variationen des Farbortsvektors R₁₁ im Kombinationsmessfeld 1 auf dem Druckerzeugnis 30 durch eine Kombination von Änderungen der Farbschichtdicken der Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb sowie von Änderungen der nominellen Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge in der Druckvorstufe kompensiert werden können.
Bisher bekannte Verfahren zur Kompensation der Farbortsvariationen stützen sich demgegenüber allein auf die Beeinflussung der Farbführung an der Druckmaschine ab. Dies hat gegenüber dem erfindungsgemässen Verfahren einen entscheidenden Nachteil, der hier noch etwas ausgeleuchtet werden soll:
  • - Auf praxisüblichen mehrfarbigen Druckerzeugnissen gibt es in derselben Farbzone immer mehrere sich durch die nominellen Flächendeckungsgrade der Grundfarben unterscheidende Mischfarbtöne zu drucken. Diese Situation ist gleichwertig damit, dass das Druckerzeugnis 30 in derselben Farbzone mehrere Messfelder mit unterschiedlichem Bildaufbau hat.
  • - Für alle diese Messfelder wird nun gefordert, dass die Farbortsvariationen durch Verstellen der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine ausgeregelt werden. Im Normalfall wird jedes Messfeld eine andere Farbortsvariation aufweisen und deshalb eine andere Korrektur der Maschineneinstellung verlangen. Diese Bedingung kann nie erfüllt werden, so dass schlussendlich ein Kompromiss gefunden werden muss, durch den zwar die Farbortsvariationen in allen Kombinationsmessfeldern etwas reduziert aber niemals gleichzeitig zum Verschwinden gebracht werden.
  • - In dieser Beziehung weist nun das erfindungsgemässe Verfahren einen bedeutenden Vorteil auf, indem es über die Veränderung der nominellen Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge individuelle Korrekturen für jedes Messfeld oder jede Bildstelle entsprechend dem Bildaufbau erlaubt. Auf diese Weise können die systematischen Anteile der Farbortsvariation vollständig kompensiert werden.
Die Kompensation der systematischen Farbortsvariationen durch Änderungen der nominellen Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge in der Druckvorstufe ist besonders interessant im Zusammenhang mit neueren farbzonenlosen Druckmaschinenkonzepten. Diese Druckmaschinen verhalten sich in Bezug auf die Konstanz der Farbführung über mehrere Auflagen stabil, sind aber durch das Verstellen von Farbführungsstellgliedern kaum zu steuern. Hier ist die Korrektur von Farbortsabweichungen durch die Beeinflussung der nominellen Flächendeckungsgrade in der Druckvorstufe die Methode der Wahl.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt es, anstelle des Kombinationsmessfeldes 1 auf dem Druckerzeugnis 30 eine Bildstelle mit geeignetem Bildaufbau zu benutzen. Dadurch kann der durch das Kombinationsmessfeld 1 beanspruchte Raum auf dem Druckerzeugnis eingespart werden.
Eine weitere sinnvolle Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass in dem Druckerzeugnis 30 der komplette Messfeldblock der Eichdrucke 20 bis 23 mitgedruckt wird, so dass auf die eigentlichen Eichdrucke verzichtet werden kann.
  • - Es ist problemlos möglich, zur Bestimmung der Transformationsfunktion B beispielsweise das erste gute Exemplar der Auflage anstelle des Eichdrucks 20 zu verwenden.
  • - Die Transformationsfunktion A lässt sich dann ebenfalls aufgrund von weiteren drei Exemplaren, die der Auflage entnommen werden, ermitteln, sofern über die Auflage genügend grosse Schwankungen der Volltondichte der Grundfarben vorkommen. Die Auswertung erfolgt durch eine Verallgemeinerung des oben angegebenen Rechenschemas, welche darin besteht, dass die Matrix keine Diagonalmatrix ist, sondern in allen Spalten je eine Variation der Volltondichten von Cyan, Magenta und Gelb enthält:
Eine Verbesserung der Schätzgenauigkeit der Transformationsfunktion A ist dadurch zu erreichen, dass eine grössere Anzahl von Stichproben aus der Auflage ausgewertet wird. Die Spaltenzahl der Matrizen und vergrössert sich dann entsprechend der Anzahl der zusätzlich ausgewerteten Stichproben. Die dadurch entstehende Matrixgleichung ist dann allerdings überbestimmt und muss mithilfe der Methoden der Ausgleichsrechnung nach aufgelöst werden.
Für das erfindungsgemässe Verfahren spielt es keine Rolle, mit welcher Art von Messgeräten die Messdaten erhoben werden. Beispielsweise ist es prinzipiell offen, ob densitometrische Werte mithilfe eines Densitometers, eines Spektralphotometers, einer Videokamera oder irgend einer anderen dazu geeigneten Vorrichtung bestimmt werden. Analog sind farbmetrische Messungen mit Spektralphotometern, Dreibereichsfarbmessgeräten, Videokameras oder anderen passenden Geräten möglich, ohne der Erfindung Abbruch zu tun. Ferner ist es nicht von Belang, mit welchen Hilfsmitteln die Weiterverarbeitung der Messdaten besorgt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich auch in Richtung auf den vierfarbigen Übereinanderdruck erweitern, indem in den Kombinationsmessfeldern auf den Eichdrucken 20 bis 23 und dem Druckerzeugnis 30 auch ein Anteil der Druckfarbe Schwarz zugelassen ist. Einzige Bedingung ist die, dass der nominelle Flächendeckungsgrad von Schwarz auf allen vier Kombinationsmessfeldern derselbe ist.

Claims (11)

1. Messfeldgruppe, die zur Kontrolle der Farbgebung von Auflagen- Mehrfarbendruckerzeugnissen, insbesondere zur Qualitätsdatenerfassung im Rollenoffset-Auflagendruck, auf wenigstens einem Druckerzeugnis der Auflage mitgedruckt wird, die Messfeldgruppe umfassend:
  • a) ein erstes Kombinationsmessfeld (1), in welchem die Grundfarben mit nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) übereinandergedruckt sind,
  • b) mindestens ein Einzelfarbenvolltonfeld (5, 6, 7) für jede Grundfarbe,
  • c) zusätzliche Kombinationsmessfelder (2, 3, 4), in denen die Grundfarben mit gegenüber den nominellen Flächendeckungsgraden des ersten Kombinationsmessfelds (1) variierten Flächendeckungsgraden {(Fc2 = Fc1 + ΔFc2, Fm1, Fg1), (Fc1, Fm3 = Fm1 + ΔFm3, Fg1), (Fc1, Fm1, Fg4 = Fg1 + ΔFg4)} übereinandergedruckt sind, wobei jede der Grundfarben zumindest einmal mit ihrem gegenüber dem nominellen Flächendeckungsgrad variierten Flächendeckungsgrad und wobei in jedem der zusätzlichen Kombinationsmessfelder (2, 3, 4) zumindest eine andere der Grundfarben mit ihrem gegenüber dem jeweiligen nominellen Flächendeckungsgrad variierten Flächendeckungsgrad gedruckt ist,
  • d) und jeweils wenigstens ein erstes und ein zweites Einzelfarbenrasterfeld (8, 11; 9, 12; 10,13) pro Grundfarbe, wobei das erste Einzelfarbenrasterfeld (8, 9, 10) einen Flächendeckungsgrad besitzt, der dem nominellen Flächendeckungsgrad der gleichen Grundfarbe im ersten Kombinationsmessfeld (1) entspricht, und das zweite Einzelfarbenrasterfeld (11, 12, 13) einen Flächendeckungsgrad (Fc2, Fm3, Fg4) besitzt, der dem variierten Flächendeckungsgrad der gleichen Grundfarbe in den zusätzlichen Kombinationsmessfeldern (2, 3, 4) entspricht.
2. Verfahren zur Qualitätsdatenerfassung im Rollenoffset-Mehrfarbenauflagendruck unter Verwendung einer Meßfeldgruppe, bei dem
  • a) auf einem ersten Eichdruck (20) und mehreren gegenüber dem ersten Eichdruck (20) mit gezielt unterschiedlichen Farbschichtdicken hergestellten weiteren Eichdrucken (21, 22, 23) je eine Messfeldgruppe gemäß den Merkmalen a) bis d) von Anspruch 1 und auf ein zu kontrollierendes Auflagen-Druckerzeugnis zumindest ein erstes Kombinationsmessfeld (1) gemäß Merkmal a) von Anspruch 1 gedruckt werden,
  • b) an den Eichdrucken (20, 21, 22, 23)
    • 1. durch Messung mit einem Farbmessgerät auf den Kombinationsmess­ feldern je die Farbortsvektoren (R₁, R₂, R₃ und R₄) in einem gewählten farbmetrischen Koordinatensystem bestimmt werden,
    • 2. in den Einzelfarbenvolltonfeldern durch densitometrische Messung mit einer dem einzelnen Feld entsprechenden Filtercharakteristik die Vollton­ dichtewerte (DVc1, DVm1, DVg1, DVc2, DVm3, DVg4) bestimmt werden,
    • 3. und in den Einzelfarbenrasterfeldern des ersten Eichdrucks (20) durch densitometrische oder andere Messungen die effektiven Flächen­ deckungsgrade im Druck (Fec1, Fec2, Fem1, Fem3, Feg1, Feg4) bestimmt werden,
  • c) die Farbortsvektoren (R₁, R₂, R₃ und R₄), die Volltondichten (DVc1, DVm1, DVg1, DVc2, DVm3, DVg4) und die effektiven Flächendeckungsgrade (Fec1, Fec2, Fem1, Fem3, Feg1, Feg4) der Eichdrucke (20, 21, 22, 23) zur Bestimmung zweier Transforma­ tionsfunktionen (, ) verwendet werden, die eine durch Änderung der Farbschichtdicken bedingte Variation (V) der Volltondichte in den Einzelfarbenvolltonfeldern und eine davon unabhängige Variation (e) der effektiven Flächendeckungsgrade in den Einzelfarbenrasterfeldern mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) in Variationen (Dv, Fe) des Farbortsvektors (R₁) des ersten Kombinationsmessfeldes (1) mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) umrechnen,
  • d) an dem zu kontrollierenden Druckerzeugnis (30) durch Messung mit einem Farb­ messgerät auf dem ersten Kombinationsmessfeld wiederholt der Farbortsvektor R₁₁ in dem gewählten Koordinatensystem bestimmt wird,
  • e) für die auf einen vorgegebenen Soll-Farbortsvektor R₀ bezogene Abweichung ΔR₁₁ = R₁₁ - R₀ des am Druckerzeugnis (34) bestimmten Farbortsvektors R₁₁ eine von Änderungen der Farbschichtdicke unabhängige Variation
    der effektiveren Flächendeckungsgrade in vorhandenen oder gedachten Einzelfar­ benrasterfeldern mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) be­ rechnet wird und
  • f) die Abweichung ΔR₁₁ des am Druckerzeugnis (30) bestimmten Farbortsvektors in dem Sinne korrigiert wird, dass die berechnete Variation ΔFe₁₁ der effektiven Flächendeckungsgrade durch eine von Variationen der Farbschichtdicke unabhängige Veränderung der Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge zum Verschwinden gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass für die Abweichung ΔR₁₁ des am Druckerzeugnis (30) bestimmten Farbortsvek­ tors zusätzlich eine durch Änderung der Farbschichtdicken bedingte Variation
der Volltondichten in vorhandenen oder gedachten Einzelfarbenvolltonfeldern berechnet wird
und dass die Abweichung ΔR₁₁ des am Druckerzeugnis (30) bestimmten Farbortsvektors in dem Sinne korrigiert wird, dass zusätzlich die berechnete Variation ΔDV11 der Volltondichten durch Verstellung der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine zum Verschwinden gebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformationsfunktionen und linear sind, d. h. durch zwei 3 × 3-Matrizen und gebildet werden, und dass die Beziehungen
ΔR₁ = +
und
ΔR₁₁ = +
gelten.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abweichung ΔR₁₁ des am Druckerzeugnis (30) ermittelten Farbortsvektors eine Kombination einer durch Änderung der Farbschichtdicken bedingten Variation der Volltondichten und der davon unabhängigen Variation der Flächendeckungsgrade derart berechnet wird, dass gleichzeitig ΔR₁₁ = + gilt, wobei dem zufälligen Anteil von ΔR₁₁ entspricht und den systematischen, d. h. über mehrere aufeinderfolgende Druckaufträge konstan­ ten Anteil von ΔR₁₁ repräsentiert.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombinationsmessfeld auf dem zu kontrollierenden Druckerzeugnis eine Bildstelle ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombinationsmessfelder auf den Eichdrucken und dem Druckerzeugnis zusätzlich zu Cyan, Magenta und Gelb auch mit einem Rasterton in Schwarz bedruckt werden, wobei der nominelle Flächendeckungsgrad von Schwarz in allen Kombinationsmessfeldern derselbe ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die farbmetrischen Messungen mit einem Spektralphotometer vorgenommen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die farbmetrischen Messungen mit einem Dreibereichsfarbmessgerät vorgenommen werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die densitometrischen Messungen mit einem Spektralphotometer vorgenommen werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die densitometrischen Messungen mit einem Densitometer vorgenommen werden.
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